专利名称：一种电磁铁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的电磁铁，特别是块式制动器用电磁铁，属制动器技术领域。
电磁铁是机电设备上常用的电气元件，其中电磁块式制动器又是电磁铁应用的一个重要领域。因此发展节能、可靠及小体积的电磁铁即为该行业的热门科研课题。其主攻方向的主要特点为；1.直流励磁；2.强励启动，弱励维持；3.短行程；4.节电；5.低发热、中国专利90229932.1公开了一种电磁铁的技术方案，即是这类研究成果的典型代表。尽管它具有强励启动、弱励维持及节电节能等优点，但分析其控制电路设计，仍存在如下问题1.大部分采用单结管或晶体管作可控硅触发电路，无过零触发功能，当给电瞬间为正半周峰值时，使可控硅的通态电流上升率过快，易损坏可控硅，同时烧毁电磁铁线包。
2.无强励启动的时间补偿电路，当电网电压高于其额定值时，电磁铁温升加快，易烧损；而当电网电压低于额定值时，又存在无法启动的弊病。
由于上述问题的存在，导致这类电磁铁可靠性差，工作频率低、电磁铁易损毁等弊端。据对用户调查，普遍反映控制电路的故障率低，特别不适用于铁路、港口、钢铁厂等单位，这就给产品的推广使用带来了很大阻力。这样，尽管目前虽有不少厂家在试生产，但一直没有形成系列化的产品。
本实用新型的目的是提供一种改进的电磁铁，它应能克服上述已有技术的不足，具有可靠、节电、适用电压范围宽等特点。
本实用新型的目的是在已有电磁铁的基础上加以改进而实现的一个典型的电磁铁电路包括电磁铁的本体部分和其控制电路，其中，控制电路包括电磁铁主电路，触发电路和整流稳压电路，所述电磁铁主电路是由可控硅Q2的阳极与电磁铁的启动包L1相串联，电磁铁的维持包L2则经整流管D8直接接于交流电源上，其改进之处在于，触发电路采用光电耦合集成块I3，I3的1、2脚经R5直接接于直流电源，其输出由4脚经R9接Q2控制极，后者经R8接地。
为了自动补偿电网电压的变化对电磁铁线包的影响，触发电路3还可与一个电压补偿自控电路2相接，所述电压补偿自控电路2由运放块I2、晶体管Q1及时间常数电路所组成，其中，R1、R2及C3组成时间常数电路，R1一端接于电路C点，另一端接I22脚，R3和R4串接后为I2提供基准电压，I2的输出由7脚经R6接Q1基极，后者输出接I3的2脚。
为了吸收电网中的短时跳变干挠，在电感量较大的启动包L1、维持包L2上分别并联压敏电阻RV2和RV3，同时，还分别并接二极管D7和D10，除此之外，在变压器B的一次侧并联压敏电阻RV1。
在图2、3所示的电原理图中，电磁铁的两个线包采用并联接法，本实用新型还可采用串联接法，即维持包L2可并联在可控硅管Q2上。
本实用新型由于采用了上述改进，从而将高低电压电路在电气上完全隔离，过零触发降低了可控硅主电路的通态电流上升率，提高了主电路的可靠性；采用电网电压自控电路，把电网电压的变化引入电网电压补偿自控电路，使强励启动时间随电网电压成反比例变化。当电压升高时，可控硅导通次数减少，反之，导通次数增大，从而使消耗在电磁铁上的功率随电网电压增高而下降，随电网电压下降而上升，基本上维持在一个恒定的状态，有效地抑制了电磁铁的温升，使电磁铁的工作电压适应范围加宽，从而大大提高了电磁铁的可靠性及节电率。
以下将结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型的原理框图；图2和图3是两种电路的电原理图；在图2和图3所示的电路中，变压器B、整流二极管D1、D2、D3、D4及三端稳压I1构成了一个普通的整流稳压电路1，C1、C2为滤波电容。由I1输出电路所需的直流电压。集成电路I3为光电耦合触发电路，由它提供触发可控硅所需的触发信号，在本实用新型中，可采用MOC3081。可控硅Q2和电磁铁的启动包L1、维持包L2构成了电磁铁主电路4。其中，L1作为Q2的负载接于Q2的阳极，在L1上并联压敏电阻RV2和二极管D7。集成电路I3的触发信号接于Q2的控制极。电磁铁的维持包L2经整流管D8接交流电源，在L2并联压敏电阻RV3和二极管D10。
图3所示的电路是加装电压补偿自控电路2后的电原理图。R1、R2和C3构成了时间常数电路，当K接通，输入端给电时，C3被充电，调节RC数值，可得到不同的时间常数。一般R2＝10～15K，C3为33μ，R1由调整确定。I2为运放电路，可选型号LM311。R3和R4构成分压电路，由它向I2提供参考基准电压。I2的输出接至晶体管Q1，后者的输出接触发电路。
电路的工作过程是这样的，当K接通，C3上初始电压为零，I2输出高电平，Q1导通，电源经R5限流通过I3的发光管，在发光二极管照射下；且同时主回路电源电压接近零时，I3的4、6脚导通，Q2导通。一旦Q2导通后，其阳极与阴极间的电平降至很低，使I3又变为截止，完成一次对可控硅的触发过程。
维持包L2只要K接通，则L2始终有电，启动包L1仅在Q2导通时才得电，从而实现强励启动、弱励维持的设计目的。图2、图3所示的L1、L2采用并联接法，若改为串联，仅将L2并接至Q2上就可以了。
本实用新型中的D1至D6可采用1N4007，D7、D8、D10可采用高反压二极管，Q2可采用BT152等；压敏电阻RV1、RV2、RV3可采用700～750V；维持包L2、启动包L1可按常规电磁铁线包设计，安匝数可分别选择7000～8500和1500～2400。
本实用新型可广泛用于各类型电磁铁，按本实用新型制作的电磁铁，工作电压适用范围可达230V～450V；工作频率每小时≥1200次，工作寿命＞300万次，线包温升；以额定频率、负载率为75％，常期连续工作时测试，小于70℃。
权利要求1.一种电磁铁，它由电磁铁的本体部分及其控制电路所组成，其中，控制电路包括电磁铁主电路，触发电路和整流稳压电路，所述电磁铁主电路是由可控硅Q2的阳极与电磁铁的启动包L1相串联，电磁铁的维持包L2则经整流管D8直接接于交流电源上，其特征在于，触发电路采用光电耦合集成块I3，I3的1、2脚经R5直接接直流电源，其输出由4脚经R9接Q2阳极，并经R7接电源，6脚则接于Q2控制极，后者经R8接地。
2.根据权利要求1所述的电磁铁，其特征在于，触发电路3与一个电压补偿自控电路2相接，所述电压补偿自控电路2由运放块I2、晶体管Q1及时间常数电路所组成，其中，R1、R2及C3组成时间常数电路，R1一端接于电路C点，另一端接I22脚，R3和R4串接后为I2提供基准电压，I2的输出由7脚经R6接Q1基极，后者输出接I3的2脚。
3.根据权利要求2所述的电磁铁，其特征在于，在启动包L1、维持包L2上分别并联压敏电阻RV2和RV3，同时，还分别并接二极管D7和D10。
4.根据权利要求1或2或3所述的电磁铁，其特征在于，维持包L2并联在可控硅管Q2上。
专利摘要一种改进的电磁铁，它由整流稳压电路、电压补偿自控电路、光电触发电路及电磁铁主电路所组成，它能将电路中的低压部分和主电源回路在电气上完全隔离，并能随电网电压波动自动调整可控硅导通次数，从而使本实用新型具有节电、可靠、适用电压范围宽等优点。
文档编号H01F7/08GK2203487SQ9424554
公开日1995年7月12日 申请日期1994年11月25日 优先权日1994年11月25日
发明者芮振璞 申请人:芮振璞